EP1578651A1 - Vorrichtung zur auswertung von ersten sensorsignalen in einem fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur auswertung von ersten sensorsignalen in einem fahrzeug

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EP1578651A1
EP1578651A1 EP03761366A EP03761366A EP1578651A1 EP 1578651 A1 EP1578651 A1 EP 1578651A1 EP 03761366 A EP03761366 A EP 03761366A EP 03761366 A EP03761366 A EP 03761366A EP 1578651 A1 EP1578651 A1 EP 1578651A1
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EP
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sensors
vehicle
sensor signals
control unit
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Rolf-Juergen Recknagel
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry

Definitions

  • the invention is based on a standard device for evaluating first sensor signals in a vehicle according to the category of the independent patent claim.
  • the inventive device for evaluating first sensor signals in a vehicle with the features of the independent claim has the northern part that the device is configured such that it checks the installation position of the first sensors by evaluating second sensor signals from second sensors.
  • outsourced sensors in particular are checked as the first sensors in a vehicle in their installed position by centrally arranged second sensors.
  • the first sensors can preferably be acceleration sensors.
  • other sensors are also conceivable which, similar to acceleration sensors during driving maneuvers such as braking and cornering, and also generate corresponding signals on rough roads.
  • the comparison and subsequent suitable evaluation of the signals of the first and second sensors is intended to check the installation position of the sensors with respect to one another and the correspondence of the sensing direction and the setting in the algorithm, preferably an algorithm for controlling restraint systems.
  • the measures and developments listed in the dependent claims enable advantageous improvements of the device for evaluating first sensor signals in a vehicle, as specified in the independent patent claim.
  • the second sensors are arranged centrally in the vehicle, and in particular in a control unit, for example an airbag control unit or a control unit for a driving dynamics system, such as ESP (Electronic Stability Program).
  • a control unit for example an airbag control unit or a control unit for a driving dynamics system, such as ESP (Electronic Stability Program).
  • the first sensors can be arranged in the vehicle side as side impact sensors and / or on the vehicle front, that is to say for front impact sensors as so-called up-front sensors.
  • the sensors can be arranged in the rear of the vehicle or at other locations in the vehicle.
  • the device advantageously also emits a signal depending on the evaluation of the first and second sensor signals. In the event of a mismatch, this signal can be used to output an acoustic and / or visual and / or haptic warning to a driver.
  • the comparison of the two sensor signals can preferably be carried out by the integrated acceleration signals, this comparison being carried out for a predetermined time.
  • filtering can also be carried out, or the acceleration signals themselves can be used, or double integration can also be carried out, that is to say that a comparison of the respective forward displacement takes place.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention and FIG. 2 shows a flow diagram to illustrate the signal comparison.
  • outsourced acceleration sensors are used in the vehicle, and their direction of sensing must be taken into account in the algorithm.
  • the installation position of the sensors is determined by mechanical coding, which enables installation in one direction only.
  • the sensing direction is set in the algorithm via parameters.
  • the sensors are installed incorrectly despite the mechanical coding or that the parameter setting of the algorithm does not match the installation position of the sensors. So far, this cannot be checked during operation.
  • the outsourced sensors can be compared with the sensors in the central device over a sufficiently long period of time. If the signals do not match, the sensing direction is recognized as faulty, that is to say the installation position, and the warning lamp is activated, for example. Corresponding signals occur in particular during driving maneuvers such as braking and cornering and possibly on rough roads, which enable an evaluation. Signals from other systems can also be used, for example ESP signals. In this way, deviations of the sensing direction presupposed in the algorithm from the installation position of the sensors can be recognized.
  • a block diagram in FIG. 1 shows how the device according to the invention is constructed.
  • a central airbag control device 1 has a processor 2, which receives signals from sensors centrally arranged in the control device 1, that is to say acceleration sensors, 3 at a first data input. These sensors can be arranged in the x-y direction, that is to say in the direction of travel and transversely thereto, or also at an angle to the longitudinal and transverse directions of the vehicle. These acceleration sensors are preferably micromechanically manufactured acceleration sensors.
  • the processor is also outsourced via a second data input
  • Acceleration sensors 4 connected, which are preferably arranged in the vehicle side or in the vehicle front.
  • the processor 2 is connected via a third data input connected to further acceleration sensors 5, which are also outsourced.
  • interface modules have been omitted here.
  • Other conventional and necessary components in the airbag control unit 1 have also been omitted here for the sake of simplicity.
  • the outsourced sensors 4 and 5 can also be connected to the control unit 1 via a bus, that is to say for example via a sensor bus.
  • the processor 2 is connected to an ESP control unit 6 via a fourth data input.
  • the ESP control unit itself also has acceleration sensors so that the signals from these acceleration sensors can be transmitted to the airbag control unit 1 and then to the processor 2 by the ESP control unit 6.
  • the processor 2 is connected to a control 6 via a data output.
  • This control 6 controls a loudspeaker 7 via a first output and a warning lamp 8 via a second output.
  • the control 6 is activated and this will control the loudspeaker 7 and the warning lamp 8.
  • the sensors 4 and 5 each have a plurality of acceleration sensors which are also arranged in different spatial directions. In the case of side impact sensors, these spatial directions are in addition to the y direction, that is to say the vehicle transverse direction, for. B. also the vehicle longitudinal direction and the vertical axis, that is, the z-axis of the vehicle.
  • Up-front sensors which can also be connected to processor 2 in addition to or instead of sensors 4 and 5, can also be x and y sensors or x and z sensors or all three sensors act.
  • the sensors 4 and 5 themselves can also be designed as independent airbag control units. These control units would then send trigger commands to the return means assigned to them in a crash situation. But even then the connection with the centrally arranged airbag control unit 1 makes sense, since in this case the sensor direction of the sensors in the control units 4 and 5 can also be compared with the installation position in the central control unit of the sensors 3. In addition, it is possible that the installation position of the ESP acceleration sensor in the ESP control unit 6 can also be checked.
  • FIG. 2 shows in a flow chart how the comparison according to the invention can be carried out.
  • an acceleration signal of one of the outsourced sensors 4 or 5 is generated. This signal is evaluated in block 202, the evaluation in the acceleration sensors 4 and 5 being able to be carried out by appropriate electronics or processor technology or in the central control unit 1.
  • a sensor system 3 generates a centrally generated signal Acceleration signal generated, which is also evaluated in block 203. Both signals, the mathematically processed acceleration signal of the outsourced acceleration sensor and that of the centrally arranged acceleration sensor, are compared in block 204 for a time ⁇ t. Depending on this comparison, a signal 205 is generated which can be used to control the control 6.
  • Predetermined deviations are exceeded in the period ⁇ t, these deviations can be accumulated in the predefined period ⁇ t or a certain limit value can be exceeded in this period ⁇ t in the case of the deviation. If the deviation is too large, a warning is issued via the lamp 8 or the loudspeaker 7. The warning can also be output on a display of an on-board computer.
  • an error entry can be filed in the control unit and the function of the control unit can be influenced in a suitable manner. The error entry can be stored in volatile or permanent memory.
  • the control unit can be influenced by switching to a backup solution or by deactivating individual functions of the control unit.
  • the evaluation of the signal can be understood to mean integration or filtering with a threshold value comparison or another suitable mathematical operation.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug vorgeschlagen, die die jeweilige Einbaulage der ersten Sensoren durch eine Auswertung von zweiten Sensorsignalen von zweiten Sensoren überprüft.

Description

Norrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Norrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Norrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat den Norteil, dass die Norrichtung derart konfiguriert ist, dass sie die Einbaulage der ersten Sensoren durch eine Auswertung von zweiten Sensorsignalen von zweiten Sensoren überprüft. Damit werden insbesondere ausgelagerte Sensoren als die ersten Sensoren in einem Fahrzeug in ihrer Einbaulage durch zentral angeordnete zweite Sensoren überprüft. Bei den ersten Sensoren kann es sich vorzugsweise um Beschleunigungssensoren handeln. Es sind jedoch auch andere Sensoren denkbar, die ähnlich wie Beschleunigungssensoren bei Fahrmanövern wie Bremsvorgängen und Kurvenfahrten und auch auf Schlechtwegstrecken entsprechende Signale erzeugen. Durch den Vergleich und die anschließende geeignete Auswertung der Signale der ersten und zweiten Sensoren soll die Einbaulage der Sensoren zueinander und die Übereinstimmung der Sensierrichtung und der Einstellung im Algorithmus, vorzugsweise einem Algorithmus zur Ansteuerung von Rückhaltesystemen, geprüft werden. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die zweiten Sensoren zentral im Fahrzeug angeordnet sind und dabei insbesondere in einem Steuergerät, beispielsweise einem Airbagsteuergerät oder einem Steuergerät für ein Fahrdynamiksystem, wie es beispielsweise ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) ist. Die ersten Sensoren können dagegen in der Fahrzeugseite als Seitenaufprallsensoren und/oder an der Fahrzeugfront, also für Frontaufprallsensoren als sogenannte Up-Front-Sensoren, angeordnet sein. Die Sensoren können jedoch im Fahrzeugheck oder an anderen Orten im Fahrzeug angeordnet sein.
Vorteilhafterweise gibt die Vorrichtung auch in Abhängigkeit von der Auswertung der ersten und zweiten Sensorsignale ein Signal ab. Dieses Signal kann bei einer Nichtübereinstimmung dazu verwendet werden, eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warnung an einen Fahrer auszugeben.
Vorzugsweise kann der Vergleich der beiden Sensorsignale bei Beschleunigungssensoren durch die integrierten Beschleunigungssignale durchgeführt werden, wobei dieser Vergleich für eine vorgegebene Zeit durchgeführt wird. Anstatt einer Integration kann auch eine Filterung vorgenommen werden, oder es können die Beschleunigungssignale selbst verwendet werden, oder es kann auch eine zweifache Integration vorgenommen werden, also dass ein Vergleich von der jeweiligen Vorverlagerung stattfindet.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figur 2 ein Ablaufdiagramm zur Illustration des Signalvergleichs.
Beschreibung Im Fahrzeug werden bei Airbagauslösesystemen ausgelagerte Beschleunigungssensoren verwendet, deren Sensierrichtung im Algorithmus berücksichtigt werden muss. Die Einbaulage der Sensoren wird durch eine mechanische Codierung festgelegt, die den Einbau nur in einer Richtung ermöglicht. Im Algorithmus ist die Sensierrichtung über Parameter eingestellt. Es ist jedoch möglich, dass die Sensoren trotz mechanischer Codierung falsch verbaut sind oder aber die Parametereinstellung des Algorithmus nicht mit der Einbaulage der Sensoren übereinstimmt. Dies kann bislang während des Betriebs nicht überprüft werden.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Signale von diesen ersten Sensoren, also vorzugsweise den ausgelagerten Sensoren, mit zweiten Sensorsignalen von zweiten Sensoren zu vergleichen, um in Abhängigkeit von dem Vergleich festzustellen, ob die Einbaulage der ersten Sensoren korrekt ist und damit auch die Einstellung im Auslösealgorithmus. Dieser Vergleich findet vorzugsweise bei integrierten Beschleunigungssignalen statt, die für eine vorgegebene Zeit verglichen werden. Beispielsweise können die ausgelagerten Sensoren mit den Sensoren im Zentralgerät über einen ausreichend langen Zeitraum verglichen werden. Im Fall der Nichtübereinstimmung der Signale wird die Sensierrichtung als fehlerhaft erkannt, also die Einbaulage, und die Warnlampe wird beispielsweise angesteuert. Insbesondere bei Fahrmanövern wie Bremsvorgängen und Kurvenfahrten und eventuell auf Schlechtwegstrecken treten entsprechende Signale auf, die eine Auswertung ermöglichen. Dabei können auch Signale anderer Systeme herangezogen werden, beispielsweise ESP- Signale. Auf diese Weise können Abweichungen der im Algorithmus vorausgesetzten Sensierrichtung von der Einbaulage der Sensoren erkannt werden.
In Figur 1 ist in einem Blockschaltbild dargestellt, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgebaut ist. Ein zentrales Airbagsteuergerät 1 weist einen Prozessor 2 auf, der bei einem ersten Dateneingang Signale von im Steuergerät 1 zentral angeordneten Sensoren - also Beschleunigungssensoren - 3 erhält. Diese Sensoren können in x-y-, also in Fahrtrichtung und quer dazu, oder auch winklig zu der Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung angeordnet sein. Bei diesen Beschleunigungssensoren handelt es sich vorzugsweise um mikromechanisch hergestellte Beschleunigungssensoren. Über einen zweiten Dateneingang ist der Prozessor mit ausgelagerten
Beschleunigungssensoren 4 verbunden, die vorzugsweise in der Fahrzeugseite oder in der Fahrzeugfront angeordnet sind. Über einen dritten Dateneingang ist der Prozessor 2 mit weiteren Beschleunigungssensoren 5 verbunden, die ebenfalls ausgelagert sind. Der Einfachheit halber sind hier Schnittstellenbausteine weggelassen worden. Auch andere übliche und notwendige Bausteine im Airbagsteuergerät 1 sind hier der Einfachheit halber weggelassen worden. Die ausgelagerten Sensoren 4 und 5 können auch über einen Bus mit dem Steuergerät 1 verbunden sein, also beispielsweise über einen Sensorbus. Über einen vierten Dateneingang ist der Prozessor 2 mit einem ESP-Steuergerät 6 verbunden. Auch das ESP-Steuergerät weist selbst Beschleunigungssensoren auf, sodass die Signale von diesen Beschleunigungssensoren zum Airbagsteuergerät 1 und dann zum Prozessor 2 vom ESP-Steuergerät 6 übertragen werden können. Über einen Datenausgang ist der Prozessor 2 mit einer Ansteuerung 6 verbunden. Diese Ansteuerung 6 steuert hier über einen ersten Ausgang einen Lautsprecher 7 und über einen zweiten Ausgang eine Warnlampe 8 an. In Abhängigkeit von der Überprüfung, die der Prozessor 2 hinsichtlich der Einbaulage der ausgelagerten Sensoren 4 und 5 durchführt, wird die Ansteuerung 6 angesteuert, und diese wird den Lautsprecher 7 und die Warnlampe 8 ansteuern. Es ist möglich, dass die Sensoren 4 und 5 jeweils mehrere Beschleunigungssensoren aufweisen, die auch in unterschiedlichen Raumrichtungen angeordnet sind. Diese Raumrichtungen sind bei Seitenaufprallsensoren neben der y-Richtung, also der Fahrzeugquerrichtung, z. B. auch die Fahrzeuglängsrichtung und die Hochachse, also die z-Achse des Fahrzeugs. Bei Up-Front-Sensoren, die ebenfalls an den Prozessor 2 zusätzlich oder anstatt der Sensoren 4 und 5 angeschlossen werden können, kann es sich auch um x- und y-Sensoren bzw. x- und z-Sensoren bzw. um alle drei Sensoren handeln. Die Sensoren 4 und 5 können selbst auch als unabhängige Airbagsteuergeräte ausgebildet sein. Diese Steuergeräte würden dann den ihnen zugeordneten Rücklialtemitteln Auslösebefehle in einer Crashsituation zusenden. Aber auch dann macht die Verbindung mit dem zentral angeordneten Airbagsteuergerät 1 Sinn, da in diesem Fall die Sensierrichtung der Sensoren in den Steuergeräten 4 und 5 auch mit der Einbaulage im zentralen Steuergerät der Sensoren 3 verglichen werden kann. Zusätzlich ist es möglich, dass die Einbaulage auch des ESP-Beschleunigungssensors im ESP-Steuergerät 6 überprüft werden kann.
Figur 2 zeigt in einem Ablaufdiagramm, wie der erfindungsgemäße Vergleich durchgeführt werden kann. In Block 200 wird ein Beschleunigungssignal eines der ausgelagerten Sensoren 4 oder 5 erzeugt. Dieses Signal wird in Block 202 ausgewertet, wobei die Auswertung in den Beschleunigungssensoren 4 und 5 durch entsprechende Elektronik bzw. Prozessortechnik vorgenommen werden kann oder im zentralen Steuergerät 1. Im Block 201 wird durch die Sensorik 3 ein zentral erzeugtes Beschleunigungssignal generiert, das ebenfalls in Block 203 ausgewertet wird. Beide Signale, das mathematisch bearbeitete Beschleunigungssignal des ausgelagerten Beschleunigungssensors und das des zentral angeordneten Beschleunigungssensors, werden im Block 204 für eine Zeit Δt miteinander verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird ein Signal 205 erzeugt, das zur Ansteuerung der Ansteuerung 6 verwendet werden kann. Es werden im Zeitraum Δt vorgegebene Abweichungen überschritten, wobei diese Abweichungen im vorgegebenen Zeitraum Δt aufkumuliert werden können oder es kann ein bestimmter Grenzwert in diesen Zeitraum Δt bei der Abweichung überschritten werden. Ist die Abweichung zu groß, dann wird eine Warnung über die Lampe 8 oder den Lautsprecher 7 ausgegeben. Die Warnung kann auch auf einem Display eines Bordcomputers ausgegeben werden. Es kann zusätzlich ein Fehlereintrag im Steuergerät abgelegt und die Funktion des Steuergeräts in geeigneter Weise beeinflußt werden. Der Fehlereintrag kann in einem flüchtigen oder einem dauerhaften Speicher abgelegt werden. Die Beeinflussung des Steuergeräts kann durch eine Umschaltung auf eine Backup-Lösung oder durch eine Deaktivierung einzelner Funktionen des Steuergeräts erreicht werden.
Unter der Auswertung des Signals kann eine Integration oder eine Filterung jeweils mit einem Schwellwertvergleich oder eine andere geeignete mathematische Operation verstanden werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Auswertung von ersten Sensorsignalen in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung mit ersten Sensoren (4, 5), die die ersten Sensorsignale (as) erzeugen, verbindbar ist, wobei die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung die jeweilige Einbaulage der ersten Sensoren (4, 5) durch eine Auswertung von zweiten Sensorsignalen (a2) von zweiten Sensoren (3, 6) überprüft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren (3) zentral im Fahrzeug angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren (3) in einem Steuergerät (1) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren in den Fahrzeugseiten und/oder der Fahrzeugfront angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit von der Überprüfung ein Signal abgibt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart konfiguriert ist, dass die Vorrichtung die ersten und zweiten Sensorsignale (as, az) integriert oder filtert und die derart umgeformten Sensorsignale für eine vorgegebene Zeit (Δt) vergleicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7, 8) vorhanden sind, die in Abhängigkeit von dem Signal eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warnung erzeugen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren (3, 6) in einem Airbagsteuergerät oder einem Steuergerät für ein Fahrdynamiksystem angeordnet sind.
EP03761366A 2002-12-23 2003-05-28 Vorrichtung zur auswertung von ersten sensorsignalen in einem fahrzeug Expired - Lifetime EP1578651B1 (de)

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